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原文传递一种土洞注浆效果检测方法

专利名称：	一种土洞注浆效果检测方法
摘要：	本发明涉及工程检测技术领域，公开了一种土洞注浆效果检测方法，所述的检测方法基于一种检测装置，所述检测装置包括触探杆、用于驱动触探杆向下移动和转动的驱动单元和多个用于探测侧面压力的横向探测单元；所述的检测方法为：启动驱动单元，驱动单元驱动触探杆垂直向下压入土中，记录触探杆在移动过程中不同深度的压力数据；判断土洞的高度和注浆体的厚度，并计算土洞注浆的充填率；启动位于注浆范围的多个横向探测单元，进行多级加载并记录横向探测单元的压力和位移数据；计算出注浆体的强度，并判断注浆体的均匀性。本方法综合土洞注浆的充填率和注浆体的均匀性可以定量地判断土洞注浆效果，从而提高检测精度和效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	广东中煤江南工程勘测设计有限公司
发明人：	汪波;廖先斌;赵新杰
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-03T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311130542.6
公开号：	CN117071654A
代理机构：	广州市科丰知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	王海曼
分类号：	E02D33/00;E02D15/04;E02D3/12;E;E02;E02D;E02D33;E02D15;E02D3;E02D33/00;E02D15/04;E02D3/12
申请人地址：	510000 广东省广州市白云区均禾街罗岗村加石南路29号2栋4楼
主权项：	1.一种土洞注浆效果检测方法，所述的检测方法基于一种检测装置，其特征在于，所述检测装置包括触探杆、用于驱动触探杆向下移动和转动的驱动单元和多个用于探测侧面压力的横向探测单元；所述触探杆为中空结构；所述触探杆的末端设有破石钻头；所述触探杆的侧面设有多个用于使横向探测单元向外探测的探测孔；所述横向探测单元固定于触探杆内部；所述的检测方法为：步骤1：启动驱动单元，驱动单元驱动触探杆匀速向下压入土中，记录触探杆在移动过程中不同深度的压力数据；步骤2：根据步骤1得到的压力数据，判断土洞的高度和注浆体的厚度，并计算土洞注浆的充填率；步骤3：触探杆到达岩面后，启动驱动单元，驱动单元驱动触探杆转动使破石钻头破开岩石，触探杆继续向下移动，并使触探杆的底部固定在岩层中；步骤4：根据步骤2得到的注浆体厚度，启动位于该厚度的多个横向探测单元，横向探测单元沿着触探杆径向向外伸出，进行多级加压并记录横向探测单元的压力和位移数据；步骤5：根据步骤4得到的压力和位移数据，计算注浆体的强度；通过纵向方向多个横向探测单元的压力和位移数据计算注浆体各处的强度，进而判断注浆体的均匀性；步骤6：综合充填率和均匀性进行注浆效果分级，从而定量地判断土洞注浆效果。 2.根据权利要求1所述的土洞注浆效果检测方法，其特征在于，所述横向探测单元包括多个液压缸和探测横板；所述多个液压缸圆周阵列分布在触探杆的同一平面内；所述液压缸固定于触探杆的内表面；所述液压缸的动力输出端穿过探测孔与探测横板固定连接；所述探测横板设有压力传感器；所述液压缸设有位移传感器；所述步骤4可分为以下步骤：步骤A：注浆体制成标准试件，进行单轴抗压强度试验得到单轴抗压强度，通过探测横板的面积计算出预估极限压力；步骤B：液压缸驱动探测横板进行横向多级加压时，最大加压值不应小于预估极限压力的2倍，加压等级可按最大加压值的1/10～1/15分级施加，每级加压后，每个小时内多次测读位移；当在连续两个小时内，每小时的位移量小于0.1mm时，可加下一级压力；步骤C：当达到停止条件时，终止加压。 3.根据权利要求2所述的土洞注浆效果检测方法，其特征在于，所述的停止条件为： (1)位移S急剧增大，压力-位移(F-S)曲线出现陡降段； (2)在某级压力下，24小时内位移速率不能达到稳定； (3)本级位移量大于前一级位移量的5倍； (4)当位移量很小时，达到最大加压值即可。 4.根据权利要求3所述的土洞注浆效果检测方法，其特征在于，所述步骤5可分为以下步骤：步骤D：通过步骤4得到的压力和位移数据，根据相关规定确定注浆体的特征压力，通过探测横板的面积计算出该处注浆体强度，进而确定横向方向注浆体强度代表值；步骤E：计算得到纵向方向多处注浆体的强度代表值，根据强度代表值计算算术平均值和标准差，进而得到变异系数，根据变异系数判断注浆体的均匀性。 5.根据权利要求4所述的土洞注浆效果检测方法，其特征在于，所述相关规定如下： (1)当F-S曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的压力值作为特征压力，其中F为探测横板的压力，S为探测横板的位移； (2)满足停止条件前三款的条件之一时，其对应的前一级压力定为极限压力，当极限压力小于比例界限所对应的压力的2倍时，取极限压力的一半作为特征压力； (3)不能按上述二款要求确定时，可取S/b＝0.01所对应的压力值作为特征压力，但其值不应大于最大加压值的一半，其中b为探测横板的宽度。 6.根据权利要求4所述的土洞注浆效果检测方法，其特征在于，所述变异系数的公式如下：其中，σ为标准差，为算术平均值。 7.根据权利要求1所述的土洞注浆效果检测方法，其特征在于，所述触探杆的末端设有触探头；所述触探头的内部设有用于检测压力的传感器；所述触探头的端部与破石钻头固定连接。 8.根据权利要求7所述的土洞注浆效果检测方法，其特征在于，所述触探头的下端面设有圆周阵列的通水孔；所述通水孔用于冷却和润滑破石钻头。 9.根据权利要求1所述的土洞注浆效果检测方法，其特征在于，所述充填率的公式如下：其中，L为注浆体的厚度，H为土洞的高度。
所属类别：	发明专利